Обучение Cisco 200-125 CCNA v3.0. Ден 43. Протоколи за маршрутизиране Distance Vector и Link State

Днешният видеоурок за протоколите за маршрутизация Distance Vector и Link State предшества една от най-важните теми от курса CCNA – протоколите за маршрутизация OSPF и EIGRP. Тази тема ще заеме 4 или дори 6 следващи видеоурока. Затова днес ще разгледам накратко няколко концепции, които трябва да знаете, преди да започнете да учите OSPF и EIGRP.

В миналия урок разгледахме раздел 2.1 от темата ICND2, а днес ще изучим раздели 2.2 «Сходства и различия между дистанционно-векторните протоколи Distance Vector (DV) и протоколите за състояние на връзките Link State (LS)» и 2.3 «Сходства и различия между вътрешните и външните протоколи за маршрутизация».

Както казах, в следващите 4 или 6 видеа ще разгледаме ключовите въпроси на целия курс – протоколите OSPFv2 за IPv4, OSPFv3 за IPv6, EIGRP за IPv4 и EIGRP за IPv6. Студентите често ми задават въпроса какво представлява маршрутизиращият протокол Routing protocol и с какво се различава от маршрутизируемия протокол Routed/Routable protocol.

Маршрутизиращият протокол се използва от рутера, какъвто е протоколът RIP, EIGRP, OSPF, BGP и други. Той е начин на комуникация между рутерите, при който те обменят информация за мрежата и запълват своите таблици за маршрутизация. На базата на тези таблици те вземат решения за маршрутизация.

След като рутерите „взаимодействат“ помежду си и запълват таблиците си за маршрутизация, използвайки маршрутизиращия протокол, те вземат решения за изпращане на трафик към други мрежи. При това се използва маршрутизируем протокол, който позволява на рутерите да пренасочват, или маршрутизират трафика. Такива протоколи са IPv4 и IPv6.

Така, маршрутизиращият протокол осигурява запълването на таблиците за маршрутизация с информация, а маршрутизируемият протокол осигурява маршрутизацията на трафика в съответствие с информацията в тези таблици. Благодарение на IPv4 или IPv6, предаваните данни се инкапсулират и снабдяват с IP заглавия, за което говорят самите наименования на тези протоколи – IP.

Следващият въпрос се отнася до разликите между протоколите за вътрешен шлюз (Interior Gateway Protocol) и протоколите за външен шлюз (Exterior Gateway Protocol). Не се притеснявайте от термина „шлюз“. Обикновено рутерите се използват в автономна система. Да предположим, че във вашата компания има 50 рутера, които използват произволен IP протокол. Всички те образуват автономна система, което означава, че се използват и управляват от една компания, една организация.

Протоколите, които се използват за осигуряване на маршрутизацията вътре в такава автономна система, се наричат протоколи за вътрешен шлюз, а протоколите за маршрутизация извън системата – протоколи за външен шлюз. Протоколът за външен шлюз осигурява маршрутизация между различни автономни системи. Една от тези системи може да бъде вашият интернет доставчик (ISP), а неговата система може да се състои от 200 рутера. За свързване помежду си автономните системи използват протокол за външен шлюз.

Протоколите за вътрешен шлюз са RIP, OSPF, EIGRP, а днес за протокол за външен шлюз се използва само един протокол – BGP.

Следващите две определения, с които трябва да сте запознати, са Distance Vector и Link State. Това са два типа протоколи за маршрутизация на вътрешния шлюз.

Да предположим, че имаме 3 рутера, свързани помежду си и със мрежата 192.168.10.0/24. Нека ги обозначим с А, В и С. От курса ICND1 знаем какво се случва при използването на RIP.

Тъй като рутер В е най-близо до мрежата 192.168.10.0/24, той първи изпраща известие за тази мрежа до рутер А и рутер С. Рутер С също препраща това известие на рутер А. Рутер А получава информация за мрежата 192.168.10.0/24 през двата си интерфейса – f0/0 и f0/1. Тъй като протоколът RIPv2 използва метрика Hop Count, той ще посочи на рутера, че оптималният маршрут за достигане на тази мрежа е през рутер В, тъй като мрежата може да бъде достигната с един хоп. Ако за свързване с мрежата 192.168.10.0/24 се използва интерфейс f0/1, то ще са необходими 2 хопа. Така че, от гледна точка на рутер А, оптималният вариант е да се използва интерфейс f0/0. Такова решение А взема, тъй като използва RIP, който е дистанционно-векторен протокол.

Според показаната схема, виждаме, че това е правилното решение, защото разстоянието между А и В е най-краткото. Но какво ще стане, ако кажа, че между А и В има линия с капацитет 64 кбит/с, а между C и В е разположена линия от 100 мбит/с, и същата такава линия се намира между С и А?

Кой маршрут при тези условия ще бъде най-оптимален?

Разбира се, линията от 100 мегабита в секунда е много по-добра от линията със скорост 64 килобита в секунда, дори ако маршрутът през нея изисква 2 хопа вместо един. Въпреки това, протоколът за дистанционно векторно маршрутизиране RIP не взема предвид скоростта на предаване на трафика, тъй като при избора на оптимален маршрут се ръководи от минималния брой хопове. В този случай е по-добре да се използва протоколът за състояние на мрежата Link State, като OSPF. Този протокол проверява разходите за маршрути и, намерил най-„евтиния“, насочва трафика по пътя рутер А – рутер С – рутер В.

В сравнение с RIP протоколът OSPF е много по-сложен; той взема предвид множество фактори при определянето на оптималния маршрут и намира най-краткия с оглед на метриката път.
EIGRP някога беше собственост на Cisco, но сега е отворен стандарт. Това е комбинация от най-добрите свойства на дистанционно-векторния протокол и протокола за състояние на мрежата. Той взема предвид както капацитета, така и забавянията на мрежата. Както е известно, колкото по-дълъг е маршрутът, т.е. колкото повече хопове, толкова по-дълги са забавянията. Затова протоколът EIGRP избира маршрут с максимален капацитет и минимално общо забавяне, сравнявайки метриките на маршрутите. Показаните капацитет и забавяне са части от формулата, на основата на която се взема решение за маршрутизация.
Ето в какво се състои разликата между протоколите Distance Vector и Link State. Дистанционно-векторните протоколи разглеждат само разстоянието на маршрута, докато протоколите Link State разглеждат състоянието на мрежата по маршрута, такова, каквото е скоростта и капацитетът.
EIGRP е хибриден маршрутизиращ протокол, тъй като съчетава черти и от двата споменати протокола. От гледна точка на Cisco, това е най-добрият маршрутизиращ протокол и затова всички инженери на компанията предпочитат да го използват. Въпреки това, най-разпространеният протокол в света е OSPF. Причината е, че EIGRP едва наскоро стана отворен стандарт, поради което производителите на хардуер не са сигурни в неговата съвместимост с тяхното мрежово оборудване.

Нека разгледаме какво означава степен на доверие в протокола. Когато рутер А получи маршрутизираща информация от 2 различни източника, той използва формула, за да реши който от двата маршрута да постави в таблицата за маршрутизация. Това е лесно, защото той разглежда параметрите на маршрута В-А и А-С-В, сравнява ги и взема оптимално решение. Разбира се, OSPF също разпределя натоварването, тоест, ако двата маршрута имат еднаква стойност, той извършва балансировка на натоварването. Подробно ще разгледаме този въпрос в следващите видеа, днес обаче просто искам да знаете за него.

Нека разгледаме следната таблица. Отдолу отново ще начертая рутерите А, В и С, които образуват автономна мрежова система във вашата компания. Да предположим, че вашата компания е закупила друга компания, в която има система с рутери А1, В1 и С1. И така, сега имате две компании, всяка със своя собствена мрежа. Да речем, че първата използва протокол EIGRP, а втората – OSPF.

Разбира се, можете да конфигурирате вашата мрежа да използва OSPF или да прехвърлите мрежата на придобитата компания към протокола EIGRP, но това е доста голяма административна работа. За малка компания това все още е постижимо, но ако компанията е голяма, обемът на работа е огромен. В този случай можете да направите преосигуряване, тоест да вземете маршрутите EIGRP и да ги разпределите по OSPF, а маршрутите OSPF да се преосигурят по EIGRP. Това е напълно възможно. За целта един от рутерите на вашата компания трябва да работи по двата протокола – EIGRP и OSPF, да кажем, че това ще бъде рутер B. Той ще съдържа таблица за маршрутизация, в която част от маршрутите идват от EIGRP, а част от OSPF. Да кажем, че имаме още една мрежа, с която са свързани и двете компании. В този случай първата компания ще използва маршрутите от таблицата EIGRP, а втората – маршрутите от протокола OSPF, и съпоставянето на тези маршрути, получени от различни източници, ще бъде много трудно, защото всеки от тях избира оптималния маршрут според собствените си метрики.

В такъв случай се използва понятието Административна Дистанция. Тя помага на рутера да избере най-оптималния маршрут от няколко маршрута, получени от различни маршрутизиращи протоколи. Например, ако рутер B е директно свързан с рутер C, то административната дистанция ще бъде равна на 0, и това е най-довереният маршрут. Да предположим, че A информира B, че също има достъп до C, в такъв случай рутер B ще му отговори: „Благодаря за информацията, но рутер C е свързан с мен директно, затова избирам опцията с по-малка административна дистанция, а не опцията за свързване чрез вас.”

Административната дистанция показва степента на доверие в протокола. Колкото по-малка е стойността на административната дистанция, толкова по-голямо е доверието. Следващият най-доверен вариант след директно свързване е статичното свързване с административна дистанция, равна на 1. Степента на доверие в протокола EIGRP е характеризирана със стойност на административната дистанция 90, докато OSPF е 110, а RIP – 120.

Затова, ако EIGRP и OSPF представят същата мрежа, рутерът ще се доверява на информацията за маршрутите, получена от EIGRP, тъй като този протокол има административна дистанция 90, която е по-малка от тази на OSPF.

Благодарим ви, че останахте с нас. Харесват ли ви нашите статии? Искате ли да видите повече интересни материали? Подкрепете ни, като направите поръчка или ни препоръчате на познати. 30% отстъпка за потребителите на Хабра на уникален аналог на entry-level сървъри, който създадохме специално за вас: Цялата истина за VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 ядра) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от 20 $ или как правилно да разделите сървър. (с налични опции за RAID1 и RAID10, до 24 ядра и до 40GB DDR4).

Dell R730xd на половин цена? Всичко това само при нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100TB от 199 $ в Нидерландия! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2GHz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от 99 $! Чете се за това Как да построим инфраструктура от корпоративен клас с помощта на сървъри Dell R730xd E5-2650 v4 на стойност 9000 евро за малко пари?

Източник: habr.com